Устройство для измерения параметров вращающегося вала Советский патент 1982 года по МПК G01L3/10 G01L3/24 G01B7/16 G01K13/08 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ Изобретение относится к измерктельной технике и может быть использовано для измерения параметров вращающегося вала таких, как напряжение, деформация, температура и т.д. Известно устройство для измерения параметров вращающегося вала, содержа шее измерительный мост, включающий два нелинейных сопротивления, и токосъе ньте контакты Г1 . Однако устройство обладает низкой точностью вследствие влияния на результат измерения переходных сопротивлений в токосъемных контактах. Наиболее близким к изобретению по технической сущности $голяется устройств для измерения параметров вращающегося вала, содержащее измерительный мост, размещенный на валу, токосъемные контакты, источник питания, усилитель, вычитающее устройство и резистор 12 . Недостатком известного устройства является низкая точность. ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ВАЛА Цель изобретения - Повышение точности измерш ия за счет уменьшения влияния переходных сопротивлений в токосъемных контактах. Указанная цель достигается тем, что в устройство введены второй усилитель и умножающее устройство, первый вход которого подключен к входу второго усилителя и к выходу вычитающего устройства, первый вход которого подключен к выходу умножающего устройства, а второй - к выходу первого усилителя, к входу которого через первый и второй токосъемные контакты подключена первая диагональ измерительного моста, при этом первый полюс второй диагонали измерителшого моста через третий токосъемный контакт подключен к первому выходу источника питания, второй выход которого через резистор подключен к второму входу умножающего устройства и через четвертый токосъемный контакт к BTopcHviy полюсу второй диагонали измерительного моста. Hit фиг, 1 приведена структурная схема устройства для измерения одного параметра; на фиг. 2 - то же, для ({эмерек нескольких параметров. Устройство содержит измерительный мост 1, токосъемные контакты 2-6, источник 6 питания, первый ус)1литель 7, вычитающее устройства 8, резистор 9, второй усилитель 10 и умножающее устройство 11. К выходу источника 6 питания подключены последовательно соединенные третий токосъемный контакт 4, первая диагональ измерительного моста 1, четвертый токосъемный контакт 5 и резне- тор 9. Вторая диа1х наль измерительного моста 1 через первый 2 и второй 3 токосъемные контакты подключена к входу nepBOtx) усилителя 7, выход которого подключен к второму входу вычитающего устройства 8, чей выход подключен к входу второго усилителя 1О и к перво му входу умножающего устройства 11, ч второй вход подключен к четвертому токосъемному контакту 5, а выход. - к первому входу вычитающего устройства 8 Первый усилитель 7, вычитающее уст ройство 8, второй усилитель 10 и умножающее устройство 11 объединены в усилительно-преобразовательный блок 12 Устройство работает следующим образом. Сигнал с измерительного моста 1 поступает на вход первого усилителя 7. Напряжение на его выходе описьгеается выражением TT-S. И) где R - величина сопротивления одного тензорезистора моста 1} ИГ переходные сопротивления контактов 4 и 5, соответственно} сопротивление резистора 9; коэффициент усиления перйого усилителя 7; величина изменения сопротивления резистора измерительного моста, пропорциональная величине измеряемого парамет U( - напряжение источника 6 пита- . Напр51жеш1ё на резисторе 9 может быть описано выражением Сигнал с усилителя 7 поступает на торой вход вычитающего устройства 8, ыходное напряжение которого описыватся выражением Ue 8 де К А - коэффициент вычитающего устройства 8; и - напряжение на выходе умножающего устройства 11, Напряжение на вькоде умножающего стройства 11 описьшается выражением , .И) де К - коэффициент передачи умножающего устройства 11. Подставив (4) в (3), найдем окончаельное выражение для напряжения Ug UT Выбором большой величины К в мозкно 1 «VUg реализовать условие j да с достаточной степенью точности выражение (5) можно представить как Подставив в (6) выражения (1) и (2), олучим Второй усилитель 1О служит для согласования промежуточных каскадов усилительно чтреобразовательного блока 12 с нагрузкой. Если измеряется несколько параметров, то используется соответствующее количество измерительных мостов 1 и усилител1Л1о-преобразовательных блоков 12. Использование изобретения позволяет повысить точность измерения параметров вращающегося вала за счет устранения влияния переходных сопротивлений в токосъёмньгх контактах и сократить их число при измерении нескольких параметров в -jij- раз, где N - число измеряемых параметров. Форму, ла изобретения Устройство для измерения параметров вращающегося вала, содержащее измери